전기화학적 반응을 이용한 폐수내에서 질소성분 제거

초록

과도한 비료의 사용, 산업화에 따라 배출되는 폐수내 질산성 질소 및 암모니아성 질소는 심각한 환경오염문제 뿐만 아니라, 독성물질로서 메트헤모글로빈혈증 (methemoglobinemia)등을 유발한다. 이러한 수중의 질소를 처리하는 방법에는 생물학적 방법, 화학적 방법 및 전기화학적 방법이 있다. 이중 전기화학적 방법은 생물학적 방법이나 화학적 방법에서 분해가 곤란한 오염물질이 들어 있는 난분해성 폐수를 처리하는데 유용하며, 방대한 공간이 필요하지 않고 높은 처리 효율을 가지며 운전비용 절감 등의 이점을 가지고 있다. 현재 질소성분을 제거하기 위한 전기화학적 방법에 사용되는 전극은 금속, 금속화합물(metal complexes), 합성다이아몬드(synthetic diamond)등이 있다. 본 연구에서는 Zn전극을 이용한 전기화학적인 환원반응과 HOCl을 이용한 화학적인 반응을 통해 수중의 질소성분을 제거하는 실험을 진행하였다. 실험결과 전기화학적인 방법을 통해 질산성 질소가 암모니아성 질소로 전환되고, HOCl과의 반응을 통해 폐수내 암모니아성 질소가 제거되는 것을 확인할 수 있었다. 결론적으로 폐수내의 질산성 질소 및 암모니아성 질소등의 질소성분을 60ppm이하로 제거할 수 있었다.